有机无机杂化水性涂料的流变学研究

（水性无机杂化乳液）水性多彩涂料作为一种新型环保涂料正越来越受到市场欢迎,但由于整体为非均相分散悬浊液,其施工方便性和稳定性一直还不够理想。水性多彩涂料本身体系复杂,组分包括有机的乳液和无机的黏土,直接研究其流变学并不可行。本文通过分别研究有机的球型聚电解质刷和无机的纳米级硅酸镁锂Laponite粒子以及两者的杂化体系的流变学,为提高水性多彩涂料的稳定性打下流变学基础。 本文论文先以聚丁二烯为核合成了球形聚丙烯酸刷,分别研究了其高浓度乳液和Laponite水溶液的流变学特性,发现了二者对pH值和外加盐浓度变化具有独特的响应；然后系统地研究了二者混合体系的流变学性质。

主要工作如下：

 (1)通过光乳液聚合制备PB-PAA聚电解质刷,借助DLS研究聚电解质刷乳液(质量分数≤5%)的粒径与分布及其对环境pH值和外加盐浓度的敏感性。结果表明,PB-PAA电解质刷间的相互作用以及壳层PAA链的伸缩状态可以由环境因素(pH值和外加盐浓度)进行调节。之后本文采用流变学的方法研究了浓缩(质量分数≥15%)聚电解质刷间相互作用,考察了环境因素(pH值和外加盐浓度)和聚电解质刷的自身因素(浓度和链长等)对浓缩乳液体系中聚电解质刷间相互作用及其宏观流变性能的调控。结果表明,随着浓度的升高,链长的伸长,pH值的增大和外加盐浓度(外加盐浓度≤1mM)的增大,聚电解质刷浓乳液的粘性和模量增加,这是因为体系浓度,链长,pH值的增大可提高聚电解质刷间相互作用及微观结构的稳定性。

 (2)本文借助原子光谱分析研究了Laponite的元素成分含量,通过流变仪研究其在凝胶状态下的流变学特性,以及其对pH值和外加盐浓度的响应特性。之后为了研究水性多彩涂料的流变学,通过物理混合的方法将有机的聚电解质刷和无机的Laponite溶液混合,得到有机无机杂化的乳液。该杂化乳液即是水性多彩涂料的简化模型,通过温控流变仪研究杂化后的乳液的流变学特性,以及其对pH值,盐浓度以及温度的响应,掌握了水性多彩涂料的流变学基础。